Etude de fonction

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MrBrightside
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Etude de fonction

par MrBrightside » 11 Sep 2012, 20:30

Amis du soir, bonsoir!

Me voilà à nouveau en galère, il est donc naturel maintenant que j'ai pris mes marques que je vienne solliciter votre aide de nouveau. Cette fois ci il s'agit d'une étude de fonction.


On considère la fonction

1. Étude de la fonction

a) Justifier que la fonction g est dérivable sur et donner sa dérivée g'.


Alors bon je ne pense pas avoir fait d'erreurs ici, j'ai introduit deux fonctions correspondant respectivement au numérateur et au dénominateur qui comportent des fonctions usuelles qu'on sait dérivables, et leur quotient donne donc une fonction dérivable sur l'intervalle donné.

Pour ce qui est de g'(x), je trouve:

b) On considère la fonction h définie par:

Établir le signe de la fonction h sur


J'ai calculé h', je trouve

Ensuite j'ai calculé sa limite lorsque x tend vers 0+ et je trouve que la limite est 0+, j'en déduis donc que h'(x) est positive et donc h(x) strictement croissante.
Ensuite je calcule h(0+) et je trouve que c'est égal à 0+, donc que h(x) est positif. Mais je ne sais pas si j'ai le droit de procéder comme ça. :ptdr:

2) Étude de la fonction f:

a) Déterminer son domaine de définition Df ainsi que la parité de f.


Bon alors pour cette question, j'ai posé l'inégalité puisque la fonction ln est définie sur . Et je trouve que , donc

Pour la parité j'ai simplement calculer f(-x) et je trouve que c'est égal à f(x) donc pas de soucis. Mais là c'est le drame, parce que si ma fonction est définie seulement sur , je vois mal comment elle peut être paire.


J'aimerais déjà me débloquer ici pour tenter la suite tout seul, mais je rééditerai mon post pour rajouter les questions si jamais j'ai besoin.

Merci pour votre aide.

_______________________________________________________________

Suite de l'exo:

b) Calculer et

c) Décrire sa branche infinie en .

d) Montrer que la fonction f est strictement décroissante sur *- et strictement croissante sur *+.

3. Calcul de : Montrer que +, .

En déduire l'existence et la valeur de puis de .


4. Réciproque de la fonction f sur *- :

a) Justifier que la fonction f réalise une bijection de , sur un ensemble J à expliciter.[/I][/SIZE]

b) Sa réciproque est-elle dérivable sur J?

5. Tracer la courbe représentative de f.
Rem: On rappelle que ln2 = 0,69. On admettra que Cf possède une tangente horizontale en 0.



MrBrightside
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par MrBrightside » 11 Sep 2012, 20:35

Ha je crois que je viens de repérer mon erreur à la question 2) a).

Finalement Df=R*, et non R+*.

Edit: ha ben en fait non, ce que j'ai fait ne va pas. Retour à la case départ donc.

Luc
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par Luc » 11 Sep 2012, 20:40

Salut,
ton calcul de de la dérivée de g est faux (erreur de signe).
Edit : C’était une erreur de copie, OK.

MrBrightside
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par MrBrightside » 11 Sep 2012, 20:41

Autant pour moi, j'ai mal recopié ma réponse, ce n'est pas un - mais un +.

Luc
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par Luc » 11 Sep 2012, 21:36

MrBrightside a écrit:Amis du soir, bonsoir!
Établir le signe de la fonction h sur [/I][/SIZE]

J'ai calculé h', je trouve

Ensuite j'ai calculé sa limite lorsque x tend vers 0+ et je trouve que la limite est 0+, j'en déduis donc que h'(x) est positive et donc h(x) strictement croissante.

Ok (n'oublie pas de dire que h'(x) est strictement positive pour tout x>0.) En fait la croissance au sens large suffit pour ce qu'on veut faire.
MrBrightside a écrit:Ensuite je calcule h(0+) et je trouve que c'est égal à 0+, donc que h(x) est positif. Mais je ne sais pas si j'ai le droit de procéder comme ça. :ptdr:

Justifie que h admet une limite a droite en 0. Cette limite est 0 (dire qu'une limite vaut 0+ n'a aucun sens, 0+ n'est pas un nombre).

MrBrightside a écrit:2) Étude de la fonction f:

a) Déterminer son domaine de définition Df ainsi que la parité de f.


Bon alors pour cette question, j'ai posé l'inégalité

l’inéquation

MrBrightside a écrit:
puisque la fonction ln est définie sur .

Ça c'est bien. Il ne te reste plus qu'a résoudre cette inéquation. Quand un quotient est-il strictement positif?
MrBrightside a écrit: Et je trouve que , donc

Ça c'est faux. Que se passe-t-il si x<0?
MrBrightside a écrit:Pour la parité j'ai simplement calculer f(-x) et je trouve que c'est égal à f(x) donc pas de soucis. Mais là c'est le drame, parce que si ma fonction est définie seulement sur , je vois mal comment elle peut être paire.

Exactement :we: Au moins tu te rends compte du problème, ce qui est déjà bien.

MrBrightside
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par MrBrightside » 12 Sep 2012, 15:27

Hello!

Justifie que h admet une limite a droite en 0. Cette limite est 0 (dire qu'une limite vaut 0+ n'a aucun sens, 0+ n'est pas un nombre).

J'ai calculé la limite de h lorsque x tend vers 0 et je trouve bien 0. Donc d'après le signe de la dérivée, h(x) est positif.

Quand un quotient est-il strictement positif?

C'est bon ça a fait tilt. J'ai posé deux INÉQUATIONS (dès fois j'ai honte quand même).
D'abord: puis:

Et au final je trouve donc que Df=R*.


Je me lance dans la suite de l'exercice, merci. :dodo:

MrBrightside
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par MrBrightside » 12 Sep 2012, 16:04

Ben je bloque déjà... J'ai rajouté la suite et fin de l'exercice, je bloque à la 2)b) comme indiqué...


Edit: je viens de repérer une erreur à la con encore, je dois recommencer.

MrBrightside
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par MrBrightside » 12 Sep 2012, 19:33

Bon, j'ai beau me démener, je ne parviens pas à trouver. En plus j'ai besoin de la réponse à cette question pour passer à la suite...

Luc
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par Luc » 12 Sep 2012, 19:45

MrBrightside a écrit:Bon, j'ai beau me démener, je ne parviens pas à trouver. En plus j'ai besoin de la réponse à cette question pour passer à la suite...

f est définie comme une composée. Essaye de trouver les limites de g(x) déjà.
Qu'est-ce qui est plus grand en , ou ?
Et entre et , lequel est le plus grand en ?

MrBrightside
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par MrBrightside » 12 Sep 2012, 20:08

f est définie comme une composée. Essaye de trouver les limites de g(x) déjà.


Je n'essaye que ça depuis tout à l'heure mais sans succès...

Qu'est-ce qui est plus grand en + \infty, e^x ou e^{-x}?


bien sûr, qui tend vers alors que tend vers 0.

Et entre e^x et x, lequel est le plus grand en + \infty?


D'après les croissances comparées, c'est .

Mais voilà, j'ai oublié de penser aux croissances comparées... :marteau:

Bon sang, qu'est ce que j'ai horreur de tourner autour du pot alors que je connais parfaitement la méthode sans y avoir pensé... Bon ben je me remets dessus. J'suis pas couché. :hum:

Luc
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par Luc » 12 Sep 2012, 20:13

C'est important de travailler l'intuition mathématique. Dans quelques mois, cela devrait te sauter aux yeux que est beaucoup plus gros que tout le reste. Une croissance exponentielle, c'est super rapide, beaucoup plus qu'une croissance polynomiale.

MrBrightside
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par MrBrightside » 12 Sep 2012, 20:17

J'ai pas encore les bons réflexes. Mais ça va venir...

Bon, tout de suite ça marche super bien et je trouve que la limite en + et - infini est +infini. (grâce à la parité de la fonction f)

Pour la question 2)c), il suffit de dire que la limite de f(x)/x tend vers 0 (toujours grâce aux croissances comparées), et donc que Cf possède une branche parabolique de direction asymptotique l'axe Ox?

Luc
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par Luc » 12 Sep 2012, 20:27

MrBrightside a écrit:J'ai pas encore les bons réflexes. Mais ça va venir...

Bon, tout de suite ça marche super bien et je trouve que la limite en + et - infini est +infini. (grâce à la parité de la fonction f)

Pour la question 2)c), il suffit de dire que la limite de f(x)/x tend vers 0 (toujours grâce aux croissances comparées), et donc que Cf possède une branche parabolique de direction asymptotique l'axe Ox?

Oui, ça suffit.

MrBrightside
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par MrBrightside » 12 Sep 2012, 20:44

Bon pour la question d).

Je calcule f'(x). Je trouve qu'elle est égale à:

On sait que h(x) > 0 pour tout x > 0.

Et on sait également que le dénominateur est >0 pour tout x >0.

J'en déduis donc que f'(x) >0 pour tout x >0, et donc que f(x) est strictement croissante sur R*+.

Ensuite d'après la parité de la fonction, je déduis que f(x) est strictement décroissante sur R*-.

Ai-je bon?

Luc
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par Luc » 12 Sep 2012, 20:50

Oui c'est très bien.

MrBrightside
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par MrBrightside » 12 Sep 2012, 20:53

Super.

Est-ce que tu pourrais m'aiguiller un peu pour la 3?

J'allais partir sur: car exp(x) \leg 0, puis ensuite multiplié par x>0 je me suis dit que ça allait conserver le sens de l'inégalité, mais quand 1>x>0, ce n'est pas toujours vrai... Enfin je crois.

Et je ne vois pas comment procéder autrement.

Luc
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par Luc » 12 Sep 2012, 21:00

MrBrightside a écrit:quand 1>x>0,

c'est possible ça?

MrBrightside
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par MrBrightside » 12 Sep 2012, 21:02

Plutôt que de te répondre "oui", je vais te répondre "il me semble" puisque tu insinues le doute en moi... :ptdr:

Mais pour moi, si je prends par exemple x=0,6, alors 1>0,6>0.

Non?

Luc
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par Luc » 12 Sep 2012, 21:05

ah désolé j'ai lu de travers l’inégalité :we: . Je pensais que tu avais écris 0 < x > 1.

MrBrightside
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par MrBrightside » 12 Sep 2012, 21:10

Tu m'as fait peur. :ptdr:

Je me disais bien que je ne pouvais pas en être à ce point là quand même. :we:

 

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